COEFICIENTE DE DILATACIÓN TÉRMICA Y MÓDULO DE ELASTICIDAD

COEFICIENTE DE DILATACIÓN TÉRMICA Y MÓDULO DE ELASTICIDAD

Paula Daniela Acevedo Díaz

e-mail: paula.acevedo@mail.escuelaing,edu.co

Juanita Higuera Téllez

e-mail: juanita.higuera@mail.escuelaing.edu.co

Laura Juliana Mantilla Rojas

e-mail: laura.mantilla@mail.escuelaing.edu.co

        RESUMEN: Este informe de laboratorio tiene como fin analizar, comprender y comparar   las energías de enlace en los átomos de dos materiales correspondientes, en este caso del acero y aluminio, para la práctica No.1  se calculó y  comparó el coeficiente de dilatación térmica empleando un dilatador y dos barras conformadas con los materiales ya mencionados.  El coeficiente del aluminio fue de  0,36 ˚C^-1  el coeficiente de dilatación del acero fue de 0,36 ˚C^-1  .En la práctica No.2 se usó las mismas barras y se colocaron en un gato hidráulico para obtener el módulo de Young, el módulo de elasticidad pera el aluminio es de 70 MPa y del acero es de 207M Pa.

        PALABRAS CLAVE: Átomos, Coeficiente de dilatación térmica, Energía de enlaces, Módulo de Young

1 INTRODUCCIÓN

        En estas dos prácticas se evidencia cómo afecta las energías de enlace en propiedades físicas como la dilatación y módulo de elasticidad en los metales. Este informe tiene como fin analizar y comparar el comportamiento de dos materiales que presentan los mismos enlaces.

        La dilatación térmica es el aumento de longitud o volumen que sufre un cuerpo debido al aumento de temperatura, entre más alta la energía de enlace más energía térmica se debe aportar al material.

        Y el módulo de elasticidad o de Young es su capacidad elástica.

2 METODOLOGIA

2.1 MATERIALES

      En la primera sesión se utilizó:

• Dos barras, una de aluminio y una de acero

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                 Fig 1. Barra en acero y en aluminio

• Dilatador

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              Fig 2. Dilatador (Proyecto realizado en la          

                    Escuela Colombiana de Ingeniería Julio

                    Garavito), conexión monofásica 110V,

                    refrigeración: aire, potencia: 600W

• Multímetro

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               Fig3 Multímetro, Autor: propio

• Medidor de caratula

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          Fig 4. Medidor de caratula, Autor: propio

• Pie de rey

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          Fig 5. Pie de rey, Autor: propio

Para la segunda sesión se utilizó:

• Probeta de aluminio y pie de rey

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         Fig 6. Probeta de aluminio y pie de rey

            ( Marca: Mitutoyo, hecho en Brazil )

            SER.No.16807306

            COD.No.530-104BR

• Manómetro

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             Fig 7. Manómetro (ASHCROFT)

• Gato hidráulico

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             Fig 8. Gato hidráulico (MEGA) 15T

• Montaje

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2.2 MÉTODO

En la  práctica No.1 se inició tomando las medidas de la longitud de las pipetas, para el aluminio  215,6 mm de largo y 12,46mm su diámetro (Fig.1) . En el acero 215,6 mm su largo y 11,56mm su diámetro, para esto se empleó el pie de rey  tres veces (Figura. 5), a continuación se  insertó la barra en un dilatador (Figura.2), se tomaba datos cada 0.02 mm y el medidor de caratula (Fig. 4) señalaba los datos de temperatura. Con los datos se logra calcular el coeficiente de dilatación térmica por cada material.

        En la práctica No.2 nuevamente se midió el diámetro de cada pipeta, y se realizó una marca con corrector de 35 mm a lo largo de estos dos materiales. Las probetas se ubicaron en un gato hidráulico (Fig.8), el calibrador comenzó en 0 y se inicia la toma de datos cada 0.02 mm de la presión (MPa)  empleando el nanómetro (Fig. 7) este se detuvo hasta el límite encontrado matemáticamente.

3 RESULTADOS

Tabla No.1  Datos para calcular coeficiente de dilatación térmica Aluminio.

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